CN203568237U - 无能耗煤自然发火主动防控型煤仓 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，包括煤仓，煤仓内壁设有多个凹槽，每个凹槽固定设置有热棒，热棒为装有低沸点工质的密封金属管，热棒分为蒸发段和冷凝段，其中，蒸发段位于凹槽内、与凹槽形状相适配，冷凝段露出煤仓。本实用新型利用自然冷能对煤仓进行降温，无需消耗点能等能源；强化煤仓散热，破坏蓄热环境，预防煤仓自燃；散热效率和热传输效率高；运行成本低；工作稳定、可靠。本实用新型提供一种储存和运行成本低、能够对煤仓内煤体进行有效散热、预防煤仓自燃、既节能又环保的无能耗煤自然发火主动防控型煤仓。

Description

无能耗煤自然发火主动防控型煤仓

技术领域

本实用新型涉及一种煤自然发火防控型煤仓，尤其涉及一种利用热棒作为散热机构的无能耗煤自然发火主动防控型煤仓。

背景技术

煤炭作为我国的主体能源，多年以来其生产和消费量均位居世界第一。煤炭转存量大，煤炭库存居高不下，矿山、炼焦厂、发电厂和化工厂等都设有大量煤仓。煤炭在储运过程中经常发生煤自燃现象，自燃产生大量的有毒有害气体，降低煤的品位、浪费资源、污染环境。煤仓内部松散煤体的蓄热条件好，储存热量大，难以释放，高温范围广，灭火难度大。特别是在企业停炉停产或检修期间，仓中煤炭未能放空、滞留时间过长，极易导致存煤发生自燃，严重威胁企业安全生产，造成巨大损失。

煤仓中的煤与空气接触发生氧化反应造成热量积聚，氧化放热速率大于散热速率，不断升温而最终导致自燃。其过程关键有两点：一是热量的自发产生；二是热量的逐渐积聚。煤仓中原煤自然发火过程较长，自燃点难发现，不易检测，治理难度大，灭火危险性大。目前常见的防控方法有诸多制约。对煤仓进行完全封闭，隔氧灭火，实施难度大，热量难以释放，时间长，极易自燃；现有阻化剂和胶体防灭火技术等影响煤质；注水容易引起水煤气爆炸，氧化结块后水流难流进煤堆内部，灭火降温效果不理想；液态CO₂和惰气灭火成本高，施工工艺较复杂。

实用新型内容

本实用新型提供一种储存和运行成本低、能够对煤仓内煤体进行有效散热、预防煤仓自燃、既节能又环保的无能耗煤自然发火主动防控型煤仓。

本实用新型的技术方案是：

一种无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，包括煤仓，其特殊之处在于：煤仓内壁设有多个凹槽，每个凹槽固定设置有热棒，热棒为装有低沸点工质的密封金属管，热棒分为蒸发段和冷凝段，其中，蒸发段位于凹槽内、与凹槽形状相适配，冷凝段露出煤仓。

上述低沸点工质是水、丙酮、甲醇、乙醇或庚烷。

上述凹槽的为长方体状凹槽，所述蒸发段与煤仓内储存的煤体能够直接接触。

上述热棒是工作温度范围为0～400℃的热棒，热棒的长度范围为10～30m，凹槽在煤仓内壁沿环形分布，凹槽的间距范围为0.5～1.5m。

在蒸发段与冷凝段相接位置设有固定件，该固定件通过螺纹与煤仓固定连接。

上述密封金属管是经过抽真空的密封金属管，冷凝段上设有多个散热片或翅片，热棒的顶部设有吊装夹持机构。

上述散热片或翅片的表面设有防腐层，该防腐层外涂有减少吸收太阳辐射能的涂层。

上述冷凝段处安装有监控机构，包括测温单元和降温设备。

上述降温设备采用风机。

本实用新型的优点：

1、利用自然冷能对煤仓进行降温，无需消耗点能等能源；强化煤仓散热，破坏蓄热环境，预防煤仓自燃；

2、运行成本低、便于在化工厂、煤电厂、炼焦厂和煤矿等企业推广应用；

3、散热效率和热传输效率高；工作稳定、可靠，建成后基本不需要维护；

4、通过热棒的监控机构可以监测煤仓的内部温度，判断其自燃部位、程度和阶段；

5、煤仓自燃较严重时，可与其他防灭火技术相配合，提高煤仓灭火治理效果，缩短治理工期。

附图说明

图1是本实用新型的主视剖面示意简图；

图2是图1的A向视图；

图3是本实用新型热棒的主视剖面示意简图。

图4是图3的B向视图；

附图标记：

1-煤仓；2-吊装架持机构；3-散热片；4-热棒；5-固定件。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型提供一种无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，包括煤仓1，煤仓是水泥、钢、水泥钢混合式结构、其结构形状基本相同，上部呈方行、圆柱体，下部呈方锥、圆锥及双曲线的形状，煤仓内壁设有多个凹槽，每个凹槽内固定设置有热棒4，热棒为装有低沸点工质的密封金属管，具体可以由一根密封钢管抽真空后内部充以工质制成。热棒分为蒸发段和冷凝段，其中，蒸发段位于凹槽内、与凹槽形状相适配，冷凝段露出煤仓、位于煤仓外的空气中。

本实用新型凹槽的为长方体状凹槽蒸发段与煤仓内储存的煤体能够直接接触。热棒蒸发段的横截面的形状优选矩形，采用矩形热棒，更容易与煤仓壁契合，方便安装以及镶入凹槽；矩形热棒可增大热棒与煤仓中煤体的接触面积，增强制冷降温能力。

冷凝段上设有多个用于散热的散热片或翅片，散热片或翅片材料可以是钢、铝、铜或者是质量轻的合金材料，散热片3或翅片的表面设有防腐层，防腐层外涂有减少吸收太阳辐射能的涂层，

为施工方便，热棒的顶部设有吊装夹持机构2。为进行监测，在热棒冷凝段周围设有监控热棒温度变化和工作状态的监控机构，监控机构包括测温单元和降温设备；使用降温设备可以强化煤仓内部的散热降温，降温设备可以采用风机，当通过测温单元发现煤仓内温度较高，自然发火趋势严重时，可以将风机运转，强化热棒的散热降温效果，在平时可以关闭风机。

在热棒的蒸发段与冷凝段相接位置设有固定件5，该固定件通过螺纹(比如螺栓螺母)与煤仓固定连接。固定件的结构形式可以有多种，在煤仓顶部环卡或者设沟槽镶入或者在顶部边缘用三角板形式固定。固定件的作用是将热棒定位在煤仓上，起固定作用，可用螺栓上紧，将热棒固定在煤仓上，防止松动或者脱落；当热棒损坏或出现问题需要更换时，亦方便拆卸。

热棒是工作温度范围为0～400℃的热棒，热棒长度范围可在10～30m，凹槽在煤仓内壁沿环形分布，凹槽的间距为0.5～1.5m，可以为水、丙酮、甲醇、乙醇、庚烷或导热姆A等。

当使用本实用新型时，热棒的蒸发段与冷凝段之间的温差为热棒提供动力，一般煤仓内热棒蒸发段处的温度高于煤仓外空气的温度，热棒内部工质吸热蒸发成气体，在气压差作用下上升至冷凝段，与较冷的管壁接触放出汽化潜热冷凝成液体，在重力作用下，冷凝后的工质沿管壁流回蒸发段再吸热蒸发。如此往复循环，可对煤仓中自然发火蓄热区域中的热量进行转移并加以利用，从而降低煤体温度，加快煤仓内部热量散失，破坏蓄热环境，以防止煤仓自燃。

本实用新型的工作过程：

一般煤仓内部温度较高，自热氧化温度比空气高至少50℃，煤仓内外温差大，故热棒完全可以启动工作，利用热棒内部填充的低沸点工质气液两相转换对流循环，便将大气中的自然冷能传输到煤仓中，热棒持续工作，降低煤仓温度，达到利用自然冷能(加强散热)进行煤仓降温，破坏蓄热环境，预防煤仓自燃的目的。另外煤仓一般较高，化工厂、煤电厂、炼焦厂和煤矿等企业的煤仓所处环境通常风速较大，更有利于热棒冷凝段的散热。

Claims (9)

1.一种无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，包括煤仓，其特征在于：煤仓内壁设有多个凹槽，每个凹槽固定设置有热棒，热棒为装有低沸点工质的密封金属管，热棒分为蒸发段和冷凝段，其中，蒸发段位于凹槽内、与凹槽形状相适配，冷凝段露出煤仓。

2.根据权利要求1所述的无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，其特征在于：所述低沸点工质是水、丙酮、甲醇、乙醇或庚烷。

3.根据权利要求2所述的无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，其特征在于：所述凹槽的为长方体状凹槽，所述蒸发段与煤仓内储存的煤体能够直接接触。

4.根据权利要求2所述的无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，其特征在于：所述热棒是工作温度范围为0～400℃的热棒，热棒的长度范围为10～30m，凹槽在煤仓内壁沿环形分布，凹槽的间距范围为0.5～1.5m。

5.根据权利要求2或3或4所述的无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，其特征在于：在蒸发段与冷凝段相接位置设有固定件，该固定件通过螺纹与煤仓固定连接。

6.根据权利要求5所述的无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，其特征在于：所述密封金属管是经过抽真空的密封金属管，冷凝段上设有多个散热片或翅片，热棒的顶部设有吊装夹持机构。

7.根据权利要求6所述的无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，其特征在于：所述散热片或翅片的表面设有防腐层，该防腐层外涂有减少吸收太阳辐射能的涂层。

8.根据权利要求7所述的无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，其特征在于：所述冷凝段处安装有监控机构，包括测温单元和降温设备。

9.根据权利要求8所述的无能耗煤自然发火主动防控型煤仓，其特征在于：所述降温设备采用风机。

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